一种含新能源并网的配电网潮流计算方法与流程

本发明涉及潮流计算，具体为一种含新能源并网的配电网潮流计算方法。

背景技术：

1、新能源，包括太阳能光伏和风力发电，代表着清洁、可再生的能源未来，然而，这些可再生能源的特性使得它们在并入电力系统时具有不同寻常的挑战，新能源通常分布广泛，其发电量受到天气和自然因素的影响，这导致其电力输出具有不稳定性和不确定性，要充分利用这些新能源的潜力，必须将它们成功地并入配电网，以供应终端用户。

2、但新能源并入配电网仍然面临一些挑战和问题，首先，新能源设备的电力输出受到天气条件的影响，如风速和日照强度的变化，这可能导致电力系统中的不稳定电压和频率，以及功率流动的波动，其次，新能源的集成需要更复杂的控制策略，以确保电力系统的稳定性和性能，包括，在新能源并网时，需要及时调整新能源设备的输出，以适应电力系统的需求，最后，电力系统运营者需要应对新的风险，如电网过载、电压失调和频率偏移等，这些风险可能会影响电力系统的稳定性和可靠性，进而需要投入大量人力、时间和资金成本，以确保电力系统的稳定性。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种含新能源并网的配电网潮流计算方法，解决了背景技术中提到的问题。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种含新能源并网的配电网潮流计算方法，包括以下步骤

5、s1、数据收集：建立n1、n2、n3至nx条新能源电力通道来获取电网信息，电网信息包括新能源设备的实时发电量、天气数据、电网节点、支路节点和负载数据；

6、s2、负荷流动分析：n1、n2、n3至nx条新能源电力通道使用的负荷流动分析潮流计算方式相同，以n1为例，依据电网信息，进一步获得电力通道中的节点电压值ndy、相角值nxj、实际功率值nyg和虚功率值nwg，组成电力通道信息集，发送至步骤s4的方式进行负荷流动分析；

7、s3、实时监测：通过实时监测和跟踪所述电力通道的状态，包括节点电压、频率和功率流动参数，进而获取实时异常信息，包括电压失调值dyst、频率偏移值plpy和过载值gzz，组成电力通道异常信息集，发送至步骤s4；

8、s4、通道评估：对获取的电力通道信息集和电力通道异常信息集进行计算，获取通道指数tdzs，将通道指数tdzs和预设阈值对比，获取等级通道评估策略；

9、所述通道指数tdzs通过以下公式获取：

10、tdzs＝[(a*wdxs*150％)+(b*ycxs*120％)]*60％+c

11、式中，wdxs表示通道稳定系数，ycxs表示通道异常系数，a和b分别表示通道稳定系数wdxs和通道异常系数ycxs的权重值，c表示修正常数；

12、所述通道稳定系数wdxs通过所述电力通道信息集计算获取；

13、所述通道异常系数ycxs通过所述电力通道异常信息集计算获取；

14、s5、决策调整：根据获取等级通道评估策略对新能源设备的输出进行调整，以及设备升级、控制策略的优化、新能源设备的协调和电网管理系统的支持，进而实现自动化控制策略。

15、优选的，通过在节点和支路位置安装电流和电压传感器来实现，监测电流、电压和功率流动信息，并对新能源设备上安装传感器组，来获取新能源设备的相关实时信息，通过收集新能源设备的实时信息、逆变器设备和并网线路的节点以及支路设置的传感器，形成电力传输流程中的数据收集流程，进而达到建立n1、n2、n3至nx条新能源电力通道。

16、优选的，通过在新能源设备上安装电流传感器和电压传感器，来进行实时监测新能源设备的输出功率，同时在新能源设备连接的逆变器上安装功率传感器，以获取传输实时功率；

17、通过电力系统运营商提供电网的节点和支路信息，包括电压级别、支路容量和节点负荷；

18、通过在新能源设备附近安装气象传感器来监测天气条件，同时利用气象预报服务获取即将发生的天气信息来进行对天气条件进行辅助校准，来获取实时：风速值fsz和光照强度值gzqd，进而获取天气系数tqxs，所述天气系数tqxs通过以下公式获取：

19、tqxs＝(h*fsz)+(j*gzqd*15％)

20、式中，h和j分别表示风速值fsz和光照强度值gzqd的权重值，其中，0.45≤h≤0.68，0.46≤j≤0.69，且，h+j≤1.0。

21、优选的，通过计算电力通道中的节点的电压、相角、实际功率和虚功率参数，以确定电流的分布和电力流向，进而获取负荷流动分析，包括电压崩溃或频率偏移，进而组成所述电力通道信息集。

22、优选的，通过在节点安装的所述的功率传感器、电流传感器和电压传感器，以及电力系统运营商提供电网的节点的相关预设平衡值与实时的节点状态，来组成所述电力通道异常信息集；

23、所述相关预设平衡值包括：预设额定平衡电压值、预设标准频率和预设额定容量。

24、优选的，所述s4步骤中通道稳定系数wdxs通过以下公式获取：

25、

26、式中，tqxs表示天气系数，d、e、f、g和k分别表示节点电压值ndy、相角值nxj、实际功率值nyg、虚功率值nwg和天气系数tqxs的权重值；

27、其中，0.17≤d≤0.29，0.15≤e≤0.29，0.13≤f≤0.22，0.13≤g≤0.22，0.15≤k≤0.26，且，d+e+f+g+k≤1.0，l表示修正常数。

28、优选的，所述s4步骤中通道异常系数ycxs通过以下公式获取：

29、ycxs＝[(dyst*m*140％)+(plpy*n*130％)+(gzz*p*120％)]*40％+q

30、式中，m、n和p分别表示电压失调值dyst、频率偏移值plpy和过载值gzz的权重值；

31、其中，0.21≤m≤0.39，0.19≤n≤0.38，0.18≤p≤0.36，且，m+n+p≤1.0，q表示修正常数。

32、优选的，所述s4步骤中将通道指数tdzs和预设阈值对比，获取等级通道评估策略，其中，预设值包括：阈值s和阈值t，并通过以下方式获取：

33、通道指数tdzs＜阈值s，获取正常稳定运行评价，电网节点通常维持正常的电压和频率水平，电力通道的功率流动和电压情况处于正常浮动范围内；

34、阈值s≤通道指数tdzs≤阈值t，获取运行警告评价，电网节点可能出现轻微的电压失调或频率偏移，警告状态表明电力通道的性能可能受到一些不正常因素的影响，但尚未到达严重异常的程度，需要相关人员对发生警告的节点进行维护和检修；

35、阈值t＜通道指数tdzs，获取运行异常评价，电网节点可能面临严重的电压失调或频率偏移问题，异常状态表示电力通道的性能受到严重影响，会威胁电力系统的稳定性和性能，工作人员应立即采取措施来隔离问题通道，以防止问题传播到整个系统，并进行紧急修复或维护。

36、优选的，所述s5步骤中根据获取等级通道评估策略对新能源设备的输出进行调整，包括对新能源设备的输出功率进行调整，通过改变设备的工作参数，包括：倾斜太阳能光伏板的角度或调整风力发电机的转速来实现；

37、所述新能源设备包括：太阳能光伏阵列和风力发电机。

38、优选的，所述倾斜太阳能光伏板包括：改变太阳能光伏板的倾斜角度，以更好地对准太阳光，通过旋转或调整太阳能光伏阵列的支架来实现，增加倾斜角度增加太阳能的吸收，提高输出功率，并根据太阳位置自动调整太阳能光伏板的倾斜角度和方向，以最大程度地捕捉太阳能，进而在不同时间段内使得光伏板的性能尽可能的提升；

39、所述调整风力发电机包括：通过调整风力发电机的叶片角度或控制系统，改变风力发电机的转速，增加转速提高风力发电机的输出功率，但不要超过设备的额定转速以避免损坏，并根据风速的变化调整风力发电机的运行，在高风速时，主动降低转速以确保设备的安全运行；

40、通过倾斜太阳能光伏和调整风力发电机来对新能源设备进行协调，降低了人工操作的步骤，尽可能的实现自动化控制策略。

41、(三)有益效果

42、本发明提供了一种含新能源并网的配电网潮流计算方法，具备以下有益效果：

43、(1)本发明方法中，通过数据收集多条新能源电力通道来获取电网信息，通过负荷流动分析潮流算法方式，来计算电力通道中的节点相关信息，组成电力通道信息集，并实时监测电力通道中的节点状态，来组成电力通道异常信息集，通过对电力通道信息集合电力通道异常信息集的计算，获取通道指数tdzs，并和预设阈值对比，获取等级通道评估策略，并根据等级通道评估策略内容来对新能源设备的输出进行调整，通过协调多个新能源设备，进而实现自动化控制的策略，尽可能的降低了人力投入和时间投入，并且更灵活地调整新能源设备的输出，以适应不同的电网条件，进而提高电力系统的稳定性。

44、(2)经过通道指数tdzs和预设阈值对比，获取的多个等级通道评估策略，能够有效的评估新能源并入配电网的过程中发生的多种情况，并且为新能源并入电网提供了多层次的监测和反馈机制，确保关键节点的稳定性，减少了不必要的维修和维护工作，尽可能降低了运维成本，提高了效率。